[實用新型]透平以及具有該透平的布雷頓循環

有效

• 申請號: 201920204501.X
• 申請日: 2019-02-15
• 公開（公告）號: CN209671007U
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 肖剛;邢凱翔;楊天鋒;倪明江;駱仲泱;岑可法
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18;F01D5/28;F03G6/06;F01D15/10
• 代理公司: 31291 上海立群專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 楊楷;毛立群<國際申請>=<國際公布>=

1.一種透平，包括葉片，所述葉片具有冷卻工質進口以及冷卻工質射流口，所述葉片設置為內部中空的腔體，所述冷卻工質射流口為一個或者多個、且開設于所述葉片的表面，冷卻工質射流能夠通過所述冷卻工質進口進入所述葉片進行冷卻，其特征在于，所述葉片的表面設置有光譜轉化涂層，進入所述葉片內的冷卻工質射流還能夠通過所述冷卻工質射流口流出并在所述光譜轉化涂層的表面形成為冷卻工質射流隔膜層；

所述光譜轉化涂層能夠將所述葉片表面的熱量轉化為轉化特征波段輻射，所述轉化特征波段輻射是冷卻工質的冷卻工質特征波段輻射鄰近的輻射能。

2.根據權利要求1所述的透平，其特征在于，所述轉化特征波段輻射是指特征吸收峰的譜線寬度集中于所述冷卻工質特征波段輻射的特征吸收峰中心波長附近的輻射能。

3.根據權利要求1或2所述的透平，其特征在于，所述轉化特征波段輻射的特征吸收峰的中心波長與所述冷卻工質特征波段輻射的特征吸收峰的中心波長相同，所述轉化特征波段輻射的譜線寬度遠小于所述冷卻工質特征波段輻射的譜線寬度。

4.根據權利要求3所述的透平，其特征在于，所述轉化特征波段輻射不與在所述透平內流動的循環工質的循環工質特征波段輻射有所重合。

5.根據權利要求1、2或4中任一項所述的透平，其特征在于，所述光譜轉化涂層與所述葉片之間還設置有導熱性能良好的中間基層，所述中間基層能夠將所述葉片上的熱量傳至所述光譜轉化涂層。

6.根據權利要求1、2或4中任一項所述的透平，其特征在于，所述光譜轉化涂層的材料為金屬或者半導體，所述光譜轉化涂層采用鍍膜的方式鍍在所述葉片的表面。

7.根據權利要求6所述的透平，其特征在于，所述光譜轉化涂層包括與所述葉片的表面接觸的黃金基層以及依次分布于所述黃金基層上的吸收腔、分布式反射層，所述黃金基層能夠與所述分布式反射層產生諧共振腔，所述吸收腔能夠吸收上述諧共振、并將吸收到的熱量轉化為所述轉化特征波段輻射。

8.一種布雷頓循環，包括熱源、回熱器、預冷器、壓縮機、發電機以及在所述布雷頓循環內循環的循環工質，其特征在于，還包括如權利要求1-7中任一項所述的透平，所述透平、所述發電機以及所述壓縮機由同一根軸聯接，所述熱源、所述透平、所述回熱器的熱側進口和熱側出口、所述預冷器、所述壓縮機以及所述回熱器的冷側進、口和冷側所述熱源的出口與所述透平的進口相連，所述透平的出口與所述回熱器的熱側進口相連，所述回熱器的熱側出口與所述預冷器的進口相連，所述預冷器的出口與所述壓縮機的進口相連，所述壓縮機的出口與所述回熱器的冷側進口相連，所述回熱器的冷側出口與所述熱源的進口相連，從而形成一個循環的熱回路；

所述循環工質在熱源中吸收熱量，溫度升高后的所述循環工質在所述透平中膨脹做功，所述透平通過所述軸帶動所述發電機發電，膨脹后的所述循環工質流經所述回熱器換熱，溫度降低后的所述循環工質依次進入所述預冷器、所述壓縮機以及所述回熱器，從所述回熱器的冷側出口流出的所述循環工質再進入所述熱源中吸收輻射能，所述壓縮機工作所需動力由所述發電機提供，從而完成一個發電循環。

9.根據權利要求8所述的布雷頓循環，其特征在于，所述熱源包括集熱腔，所述集熱腔的內表面設置有所述光譜轉化涂層，所述光譜轉化涂層將被所述集熱腔的腔體吸收的輻射能轉化為所述轉化特征波段輻射，被所述循環工質強烈吸收。